袁遠志
(重慶碧水源建設(shè)項目管理有限公司 重慶 400000)
錨噴+錨桿格構(gòu)支護技術(shù)在邊坡工程中的應(yīng)用
袁遠志
(重慶碧水源建設(shè)項目管理有限公司 重慶 400000)
土質(zhì)邊坡支護工作的重點在于徹底有效地根治土質(zhì)邊坡存在的問題,但是傳統(tǒng)的土質(zhì)邊坡支護效果有限。在科技飛速發(fā)展之下,錨噴與錨桿格構(gòu)支護技術(shù)不斷發(fā)展,聯(lián)合應(yīng)用于土質(zhì)邊坡支護工程中能夠起到良好效果,本文謹對此做了具體分析。
錨噴;錨桿格構(gòu);支護技術(shù);邊坡工程
現(xiàn)階段很多工程的開展,都會面臨著土質(zhì)邊坡工程,而且,在土質(zhì)邊坡上直接施工的話,很容易造成土質(zhì)邊坡滑坡的現(xiàn)象,影響到工程施工的安全性、可靠性,甚至會引發(fā)一些工程施工安全事故。因此,為了保證土質(zhì)邊坡施工的安全性、可靠性,則必須對土質(zhì)邊坡做好支護工作,主要采用錨桿格構(gòu)進行支護,當然,具體的實施情況還需要根據(jù)土質(zhì)邊坡的實際情況進行設(shè)置。
2.1 錨噴與錨桿格構(gòu)支護技術(shù)
(1)錨噴支護是噴射混凝土、錨桿以及鋼筋網(wǎng)(或鋼纖維)用于圍巖支護的總稱。隨著圍巖穩(wěn)定程度的不同,它們可以單獨設(shè)置,也可以綜合運用。當圍巖穩(wěn)定性較好時,可以采用錨桿支護或噴射混凝土支護;當圍巖穩(wěn)定性較差時,可以采用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護。下面結(jié)合某邊坡治理工程的實際,談?wù)勫^噴支護的施工。
(2)錨桿格構(gòu)聯(lián)合結(jié)構(gòu)是對邊坡進行加固的一種支護技術(shù)(見圖1),該加固技術(shù)具有布置靈活、結(jié)構(gòu)形式多樣、截面調(diào)整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢等顯著優(yōu)點,格構(gòu)內(nèi)可進行掛網(wǎng)噴混凝土、植草綠化和防護,同時,該方法造價較低、施工工期短、邊坡變形小,安全可靠,使其在高邊坡加固處理中得到廣泛應(yīng)用。
2.2 常用的錨噴結(jié)構(gòu)形式
①錨桿噴射混凝土支護:通常適用于具備一定穩(wěn)定性、自承能力的巖體,如煤、泥巖、砂質(zhì)泥巖等;②錨噴掛網(wǎng)支護:適用于強度較低、松軟破碎、風化較快的軟巖,如煤、炭質(zhì)泥巖及節(jié)理細密的泥巖等;③錨噴U型鋼可縮架:常用于受構(gòu)造力影響較集中的斷層、破碎帶及陷落柱;④錨噴網(wǎng)+U型可縮支架聯(lián)合支護:常用于地應(yīng)力較大或膨脹變形較嚴重的軟巖地層;⑤高強錨桿+錨索聯(lián)合支護:常用于厚度較大的煤層中開拓施工。
3.1 工程概述
某市一個污水處理廠二期擴建工程,受地形限制,需要對山體進行切削,切削后形成高度約23m,坡度約1:0.8的高切坡。切坡頂是進入該市福利院的唯一進場公路,部分切坡腳是正在運行的污水處理廠氧化溝水池,為了避免邊坡出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象,保證污水處理廠運行安全和保障福利院交通,需要對切坡實施永久性的治理。
圖1 錨桿格構(gòu)支護
3.2 支護工程的地質(zhì)情況
在對該土質(zhì)邊坡地質(zhì)勘察報告分析中發(fā)現(xiàn),工程用地原始地形高低起伏頗為嚴重,場區(qū)鉆探深度范圍內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)土層(Q4)及侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組基巖(J2S),統(tǒng)土層素填土(Q4ml)以紫色、紫灰色為主,稍濕~濕,松散狀態(tài)。整體結(jié)構(gòu)松散,夾塊片石,具架空結(jié)構(gòu),分布整個場地,厚度約3~10m不等;基巖主要為泥巖及砂巖,其中泥巖為紫紅色,主要礦物成份以粘土礦物為主,質(zhì)較軟,含砂質(zhì)較重,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),強風化層質(zhì)較軟,裂隙較發(fā)育,場地廣泛分布。由此可知,此高切坡坡度陡,且存在不良地質(zhì),存在極大的坍塌隱患,因此,需要對危險土質(zhì)邊坡實施支護加固處理。
3.3 錨噴+錨桿格構(gòu)在土質(zhì)邊坡支護中應(yīng)用措施
錨桿格構(gòu)是當前加固土質(zhì)邊坡支護的主要加固措施,而且,能夠從根本上治理土質(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌、滑坡等現(xiàn)象,是保證土質(zhì)邊坡安全、可靠的關(guān)鍵技術(shù),土質(zhì)邊坡加固措施主要如下:
3.3.1 土質(zhì)邊坡加固需遵循的原則
以往很多土質(zhì)邊坡加固后,經(jīng)過一段時間就會發(fā)生沉降過大甚至坍塌或滑坡事故,究其原因:①在支護加固設(shè)計的過程中,未能嚴格遵循著相關(guān)的設(shè)計原則,部分設(shè)計模型理想化,對現(xiàn)場的復雜程度估計不足,設(shè)計余量不夠;②在施工過程中質(zhì)量控制差,未能達到設(shè)計要求。因此,留足設(shè)計余量、確保施工質(zhì)量是土質(zhì)邊坡加固最重要的兩項原則。
3.3.2 土質(zhì)邊坡支護加固方案的比選
為了確保錨桿格構(gòu)在土質(zhì)邊坡支護中應(yīng)用的有效性、可靠性和穩(wěn)定性,需要根據(jù)土質(zhì)邊坡的實際情況選擇合理的支護方案。根據(jù)以往的支護工程施工經(jīng)驗以及對本工程土質(zhì)邊坡的實際情況分析,主要可以采用擋土墻、混凝土抗滑樁、清方減載、預應(yīng)力錨桿等方案,結(jié)合本工程實際情況,對幾種方案對比分析,最終確定較為合理的方案。
方案一:毛石(混凝土)擋墻支護方案。主要沿著可能出現(xiàn)滑坡的土體邊坡施工一圈毛石(混凝土)擋墻,并在容易發(fā)生滑坡體的后緣實施錨噴支護,該種施工方案具有工期短、造價低的特點,而該種支護方法將會損失一定的坡腳規(guī)劃用地面積,受地形和高度限制,此方案無法實施。
方案二:錨噴+錨索和抗滑樁組合的支護方案。該種方案主要通過人工挖孔樁,樁徑為2×2m,主要在滑坡體前沿設(shè)置兩排錨索和抗滑樁支護,并在土質(zhì)易滑坡體的后緣用錨噴支護,從而實現(xiàn)對土質(zhì)邊坡的支護目的。此方案相比于方案一不會損失坡腳的用地面積,但實施工期較長,施工造價比較高,且邊坡會長時間處于無支護狀態(tài)存在極大安全隱患。
方案三:錨噴+錨桿加格構(gòu)加清方減載的支護方案。首先對土質(zhì)邊坡盡量進行清方減載,然后再對土質(zhì)邊坡的后緣按逆作法采用錨桿加格構(gòu)進行支護。該土質(zhì)邊坡支護方案的實施不僅施工成本較低,工期較短,同時也不會損失坡腳的規(guī)劃用地面積。
通過以上的幾種方案分析不難發(fā)現(xiàn),將錨桿格構(gòu)應(yīng)用于土質(zhì)邊坡支護中,是三種方案中最合適本工程的。設(shè)計過程中,應(yīng)注意邊坡坡腳、馬道、坡頂?shù)任恢媒厮疁虾团潘疁系脑O(shè)置,同時還應(yīng)設(shè)置長泄水孔加強土質(zhì)邊坡的排水,避免雨水、積水滲入到下部土層而破壞邊坡的結(jié)構(gòu),影響到邊坡的安全性、穩(wěn)定性。
3.3.3 錨噴施工工藝
(1)錨桿施工流程(見圖2)。
圖2 錨桿施工流程圖
(2)錨噴施工根據(jù)設(shè)計要求,主要按以下流程施工:平整坡面→錨桿鉆孔和安裝→格構(gòu)鋼筋安裝和坡面掛網(wǎng)→澆筑和噴射混凝土。
①噴射前平整、夯實坡面,確保坡面無蠕滑體和松動土塊,并埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標志;②按照錨桿施工工藝,根據(jù)邊坡破裂角、外傾結(jié)構(gòu)面傾角和土層厚度等實際情況打入不同深度的φ32錨桿并注漿,錨桿外端設(shè)彎鉤,用來錨入格構(gòu)主體結(jié)構(gòu);③掛網(wǎng)采用φ8鋼筋,網(wǎng)格@200,用小鐵絲綁扎編網(wǎng),橫向采用彎鉤搭接,縱向采用平行搭接,鋼筋網(wǎng)全部進入格構(gòu)鋼筋系統(tǒng);④鋼筋網(wǎng)與錨桿連接牢固后進行格構(gòu)混凝土澆筑和格間噴射混凝土施工,根據(jù)坡度情況,適當調(diào)節(jié)噴射角度和噴嘴與斜坡的距離,以保證鋼筋與邊坡坡面之間混凝土的密實性。噴射混凝土沿邊坡縱向每20m的長度分段設(shè)置伸縮縫,縫寬2cm,并按要求充填;噴射混凝土后應(yīng)加強養(yǎng)護。
3.4 支護施工效果
該高切坡工程于2015年3月開始施工,2015年6月完成最后一次混凝土澆筑,從開工伊始就在切坡頂福利院進場公路上方和支護冠梁頂端設(shè)置共18個觀測點進行長期監(jiān)測,至2016年6月,共采集了13組有效數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)表明,18個觀測點水平位移累計值在1.33~1.82mm之間,垂直位移累計值在1.46~2.06mm之間,且位移值數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定,可見邊坡穩(wěn)定性十分良好。
實踐證明,將錨噴支護技術(shù)與錨桿格構(gòu)有機結(jié)合,應(yīng)用于工程建設(shè)中,形成了一種結(jié)構(gòu)合理、施工方便、技術(shù)先進、安全可靠、經(jīng)濟實用的支護形式,為工程建設(shè)質(zhì)量和安全提供了重要保障,取得了良好的經(jīng)濟效益和綜合效益。
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U417.1
A
1004-7344(2016)24-0300-02
2016-8-7